Esercitazione di Laboratorio - Leve di genere TITOLO ESERCITAZIONE: VERIFICA DELLE LEGGI DELLE LEVE

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1 TITOLO ESERCITAZIONE: VERIFICA DELLE LEGGI DELLE LEVE PREREQUISITI RICHIESTI PER LO SVOLGIMENTO DELL ATTIVITÀ DI LABORATORIO L alunno deve conoscere la definizione di forza, la definizione di momento. Inoltre deve saper risolvere analiticamente il calcolo per la determinazione della condizione di equilibrio di una trave semplice. OBBIETTIVI DIDATTICI L alunno deve sapere che cos è una macchina semplice,che cos è una leva, che cos è il fulcro, come si raggiunge la condizione di equilibrio di una leva, deve sapere quanti generi di leva ci sono e per cosa si differenziano e deve saperli risolvere analiticamente. SCOPO DELLA PROVA Verificare le leggi di proporzionalità per una leva di genere. Variando il carico della Resistenza e la posizione del fulcro, si deve verificare che per avere la condizione di equilibrio, che è rappresentata dalla posizione orizzontale dell asta della leva, il momento generato dalla forza resistente M FR deve essere uguale al momento generato dalla forza motrice M FM poiché la condizione di equilibrio è data dalla sommatoria dei momenti generati dalle forze in gioco che deve essere uguale a zero ( M=0 ) DESCRIZIONE DEI MATERIALI griglia di fissaggio del dispositivo leva; asta metallica forata per posizionamento carichi e fulcro della lunghezza di 30cm e con 15 fori equidistanti l uno dall altro 2cm e con i due fori d estremità distanti 1cm dal bordo; n.4 pesi per l applicazione del carico R (10g - 25g 50g 100g); n.3 dinamometri modello IS-VET con sensibilità 0,1N (10,19g) e scala da 0 a 2N (da 0 a 203,87g); sono previsti 3 dinamometri per gruppo perché così al momento di verificare la taratura degli stessi, gli alunni sceglieranno quello con la taratura migliore; n. 1 calibro 1/20 con sensibilità 0,05 mm per la misurazione delle distanze. Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 1

2 SCHEMA IMPIANTISTICO Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 2

3 Con F M viene indicata la forza Motrice che noi dobbiamo applicare per portare la leva in posizione di equilibrio, con R viene indicata la forza Resistente, ovvero la forza che viene applicata alla leva quando si agganciano i vari pesi, con a viene indicato il braccio della forza Resistente mentre con b viene indicato il braccio della forza Motrice. Il vantaggio della leva è dato da F M /R dove se F M /R>1 avrò una leva svantaggiosa, se F M /R=1 avrò una leva indifferente, se F M /R<1 avrò una leva vantaggiosa. METODO DI PROVA ESEGUITO Si posiziona il fulcro e le forze in modo da formare per la prima prova una leva di 1 genere, per la seconda prova una leva di 2 genere e per la terza prova una leva di 3 genere. Con il dinamometro si procede con il misurare l entità della forza Resistente (R) e con il calibro si vanno a misurare rispettivamente il braccio della forza Resistente che è a e il braccio della forza Motrice (F) che è b (per far questo, dal momento che noi sappiamo che i fori sono distanti l uno dall altro 2 cm, possiamo semplificarci la misurazione andando a contare velocemente quanti fori separano il punto d applicazione dalla forza Resistente o della forza Motrice dal fulcro e moltiplicarli per 2 cm). Dopodiché con il dinamometro andiamo a vedere il valore della forza Motrice necessaria per avere l equilibrio della leva, ovvero la posizione orizzontale della leva. In seguito andremo a verificare analiticamente se il valore della forza Motrice da noi trovato nella pratica corrisponde al valore della forza Motrice trovato analiticamente. Si ripete per ogni tipo di leva ( genere) la prova variando di volta in volta l intensità della forza Resistente o aumentando e diminuendo rispettivamente i bracci delle due forze. SI considerano i momenti orari positivi e quelli antiorari negativi. FOTO DELL ATTIVITA DI LABORATORIO La foto sottostante rappresenta una leva di 1 genere vantaggiosa nella quale il braccio della forza Resistente è minore dell braccio della forza Motrice. I pesi sulla sinistra rappresentano la nostra forza Resistente, mentre con il dinamometro a destra noi andiamo a misurare direttamente la forza Motrice necessaria per portare l asta nella posizione di equilibrio (asta orizzontale). In questo caso la forza Motrice sarà leggermente più piccola della forza Resistente (salvo qualche piccolo errore nel rilevare, data l approssimazione del dinamometro, dell esatto valore della forza Resistente, o nel non posizionare l asta perfettamente in posizione orizzontale ). Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 3

4 La foto sottostante rappresenta una leva di 3 genere (sempre vantaggiosa ) nella quale il fulcro è posizionato all estremità destra dell asta e la forza Motrice e la forza Resistente sono posizionate a sinistra del fulcro, ma sempre con il braccio della forza Motrice maggiore di quello della forza Resistente. In questo caso il valore della forza Motrice è minore rispetto a quello della forza Resistente. Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 4

5 -LEVA DI 1 GENERE Esercitazione di Laboratorio - Leve di genere DATI RACCOLTI Dati rilevati dalla prova pratica sulla leva di 1 genere vantaggiosa, tenendo misurata dinamom. misurata misurata calcolata calcolata dinamom. Calcolata 10,00 0, ,00 180,00 10,00-9,00 0,05 0,50 Vantaggiosa 25,00 0, ,00 180,00 25,00-27,00 0,15 0,60 Vantaggiosa 35,00 0, ,00 180,00 35,00-36,00 0,20 0,57 Vantaggiosa 50,00 0, ,00 180,00 50,00-45,00 0,25 0,50 Vantaggiosa 60,00 0, ,00 180,00 60,00-63,00 0,35 0,58 Vantaggiosa 75,00 0, ,00 180,00 75,00-72,00 0,40 0,53 Vantaggiosa 85,00 0, ,00 180,00 85,00-81,00 0,45 0,53 Vantaggiosa 100,00 1, ,00 180,00 100,00-99,00 0,55 0,55 Vantaggiosa 110,00 1, ,00 180,00 110,00-108,00 0,60 0,55 Vantaggiosa 125,00 1, ,00 180,00 120,00-117,00 0,65 0,54 Vantaggiosa 135,00 1, ,00 180,00 130,00-126,00 0,70 0,54 Vantaggiosa 150,00 1, ,00 180,00 150,00-144,00 0,80 0,53 Vantaggiosa 160,00 1, ,00 180,00 155,00-153,00 0,85 0,55 Vantaggiosa 175,00 1, ,00 180,00 170,00-171,00 0,95 0,56 Vantaggiosa 185,00 1, ,00 180,00 180,00-180,00 1,00 0,56 Vantaggiosa Dati rilevati dal calcolo analitico della leva di 1 genere vantaggiosa, tenendo misurata Calcolata misurata misurata calcolata calcolata Calcolata Calcolata 10,00 0, ,00 180,00 9,81-9,81 0,055 0,56 Vantaggiosa 25,00 0, ,00 180,00 24,53-24,53 0,136 0,56 Vantaggiosa 35,00 0, ,00 180,00 34,34-34,34 0,191 0,56 Vantaggiosa 50,00 0, ,00 180,00 49,05-49,05 0,273 0,56 Vantaggiosa 60,00 0, ,00 180,00 58,86-58,86 0,327 0,56 Vantaggiosa 75,00 0, ,00 180,00 73,58-73,58 0,409 0,56 Vantaggiosa 85,00 0, ,00 180,00 83,39-83,39 0,463 0,56 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 180,00 98,10-98,10 0,545 0,56 Vantaggiosa 110,00 1, ,00 180,00 107,91-107,91 0,600 0,56 Vantaggiosa 125,00 1, ,00 180,00 122,63-122,63 0,681 0,56 Vantaggiosa 135,00 1, ,00 180,00 132,44-132,44 0,736 0,56 Vantaggiosa 150,00 1, ,00 180,00 147,15-147,15 0,818 0,56 Vantaggiosa 160,00 1, ,00 180,00 156,96-156,96 0,872 0,56 Vantaggiosa 175,00 1, ,00 180,00 171,68-171,68 0,954 0,56 Vantaggiosa 185,00 1, ,00 180,00 181,49-181,49 1,008 0,56 Vantaggiosa Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 5

6 Come si può notare, dal momento che per avere l equilibrio devo avere che M FM sia uguale a M FR, siccome il braccio della forza Motrice è sempre maggiore del braccio della forza Resistente, avrò che la forza Motrice è sempre minore della forza Resistente e la leva è vantaggiosa. Dati rilevati dalla prova pratica sulla leva di 1 genere indifferente,tenendo misurata dinamom. misurata misurata calcolata calcolata Dinamom. vantaggio 10,00 0,10 140,00 140,00 14,00-14,00 0,10 1,00 Indifferente 25,00 0,25 140,00 140,00 35,00-35,00 0,25 1,00 Indifferente 35,00 0,35 140,00 140,00 49,00-49,00 0,35 1,00 Indifferente 50,00 0,50 140,00 140,00 70,00-70,00 0,50 1,00 Indifferente 60,00 0,60 140,00 140,00 84,00-84,00 0,60 1,00 Indifferente 75,00 0,75 140,00 140,00 105,00-105,00 0,75 1,00 Indifferente 85,00 0,85 140,00 140,00 119,00-119,00 0,85 1,00 Indifferente 100,00 1,00 140,00 140,00 140,00-140,00 1,00 1,00 Indifferente 110,00 1,10 140,00 140,00 154,00-154,00 1,10 1,00 Indifferente 125,00 1,20 140,00 140,00 168,00-175,00 1,25 1,04 Indifferente 135,00 1,30 140,00 140,00 182,00-182,00 1,30 1,00 Indifferente 150,00 1,50 140,00 140,00 210,00-203,00 1,45 0,97 Indifferente 160,00 1,55 140,00 140,00 217,00-217,00 1,55 1,00 Indifferente 175,00 1,70 140,00 140,00 238,00-238,00 1,70 1,00 Indifferente 185,00 1,80 140,00 140,00 252,00-252,00 1,80 1,00 Indifferente Dati rilevati dal calcolo analitico della leva di 1 genere indifferente, tenendo misurata calcolata misurata misurata calcolata calcolata calcolata vantaggio 10,00 0, ,00 140,00 13,73-13,73 0,098 1,00 Indifferente 25,00 0, ,00 140,00 34,34-34,34 0,245 1,00 Indifferente 35,00 0, ,00 140,00 48,07-48,07 0,343 1,00 Indifferente 50,00 0, ,00 140,00 68,67-68,67 0,491 1,00 Indifferente 60,00 0, ,00 140,00 82,40-82,40 0,589 1,00 Indifferente 75,00 0, ,00 140,00 103,01-103,01 0,736 1,00 Indifferente 85,00 0, ,00 140,00 116,74-116,74 0,834 1,00 Indifferente 100,00 0, ,00 140,00 137,34-137,34 0,981 1,00 Indifferente 110,00 1, ,00 140,00 151,07-151,07 1,079 1,00 Indifferente 125,00 1, ,00 140,00 171,68-171,68 1,226 1,00 Indifferente 135,00 1, ,00 140,00 185,41-185,41 1,324 1,00 Indifferente 150,00 1, ,00 140,00 206,01-206,01 1,472 1,00 Indifferente 160,00 1, ,00 140,00 219,74-219,74 1,570 1,00 Indifferente 175,00 1, ,00 140,00 240,35-240,35 1,717 1,00 Indifferente 185,00 1, ,00 140,00 254,08-254,08 1,815 1,00 Indifferente Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 6

7 Come si può notare, dal momento che per avere l equilibrio devo avere che M FM sia uguale e contrario a M FR, siccome il braccio della forza Motrice è sempre uguale al braccio della forza Resistente, avrò che la forza Motrice è sempre uguale alla forza Resistente e la leva è indifferente. Dati rilevati dalla prova sulla leva di 1 genere svantaggiosa,tenendo invariati i due bracci e variando l intensità della forza Resistente. misurata dinamom. misurata misurata calcolata calcolata dinamom. vantaggio 10,00 0,10 180,00 100,00 18,00-20,00 0,20 2,00 Svantaggiosa 25,00 0,25 180,00 100,00 45,00-45,00 0,45 1,80 Svantaggiosa 35,00 0,35 180,00 100,00 63,00-60,00 0,60 1,71 Svantaggiosa 50,00 0,50 180,00 100,00 90,00-90,00 0,90 1,80 Svantaggiosa 60,00 0,60 180,00 100,00 108,00-105,00 1,05 1,75 Svantaggiosa 75,00 0,75 180,00 100,00 135,00-130,00 1,30 1,73 Svantaggiosa 85,00 0,85 180,00 100,00 153,00-150,00 1,50 1,76 Svantaggiosa 100,00 1,00 180,00 100,00 180,00-175,00 1,75 1,75 Svantaggiosa 110,00 1,10 180,00 100,00 198,00-195,00 1,95 1,77 Svantaggiosa 125,00 1,20 180,00 100,00 216,00-220,00 2,20 1,83 Svantaggiosa 135,00 1,30 180,00 100,00 234,00-240,00 2,40 1,85 Svantaggiosa 150,00 1,50 180,00 100,00 270,00-265,00 2,65 1,77 Svantaggiosa 160,00 1,55 180,00 100,00 279,00-285,00 2,85 1,84 Svantaggiosa 175,00 1,70 180,00 100,00 306,00-310,00 3,10 1,82 Svantaggiosa 185,00 1,80 180,00 100,00 324,00-325,00 3,25 1,81 Svantaggiosa Dati rilevati dal calcolo analitico della leva di 1 genere vantaggiosa, tenendo misurata calcolata misurata misurata calcolata calcolata calcolata vantaggio 10,00 0, ,00 100,00 17,66-17,66 0,177 1,80 Svantaggiosa 25,00 0, ,00 100,00 44,15-44,15 0,441 1,80 Svantaggiosa 35,00 0, ,00 100,00 61,80-61,80 0,618 1,80 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 100,00 88,29-88,29 0,883 1,80 Svantaggiosa 60,00 0, ,00 100,00 105,95-105,95 1,059 1,80 Svantaggiosa 75,00 0, ,00 100,00 132,44-132,44 1,324 1,80 Svantaggiosa 85,00 0, ,00 100,00 150,09-150,09 1,501 1,80 Svantaggiosa 100,00 0, ,00 100,00 176,58-176,58 1,766 1,80 Svantaggiosa 110,00 1, ,00 100,00 194,24-194,24 1,942 1,80 Svantaggiosa 125,00 1, ,00 100,00 220,73-220,73 2,207 1,80 Svantaggiosa 135,00 1, ,00 100,00 238,38-238,38 2,384 1,80 Svantaggiosa 150,00 1, ,00 100,00 264,87-264,87 2,649 1,80 Svantaggiosa 160,00 1, ,00 100,00 282,53-282,53 2,825 1,80 Svantaggiosa 175,00 1, ,00 100,00 309,02-309,02 3,090 1,80 Svantaggiosa 185,00 1, ,00 100,00 326,67-326,67 3,267 1,80 Svantaggiosa Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 7

8 Come si può notare, dal momento che per avere l equilibrio devo avere che M FM sia uguale e contrario a M FR, siccome il braccio della forza Motrice è sempre minore del braccio della forza Resistente, avrò che la forza Motrice è sempre maggiore della forza Resistente e la leva è svantaggiosa Dati rilevati dalla prova sulla leva di 1 genere tenendo costante l intensità della forza Resistente e variando i bracci a e b misurata dinamom. misurata misurata calcolata calcolata dinamom. vantaggio 100,00 1,00 20,00 260,00 20,00-26,00 0,10 0,10 Vantaggiosa 100,00 1,00 40,00 240,00 40,00-36,00 0,15 0,15 Vantaggiosa 100,00 1,00 60,00 220,00 60,00-55,00 0,25 0,25 Vantaggiosa 100,00 1,00 80,00 200,00 80,00-80,00 0,40 0,41 Vantaggiosa 100,00 1,00 100,00 180,00 100,00-99,00 0,55 0,56 Vantaggiosa 100,00 1,00 120,00 160,00 120,00-120,00 0,75 0,76 Vantaggiosa 100,00 1,00 140,00 140,00 140,00-140,00 1,00 1,02 Indifferente 100,00 1,00 160,00 120,00 160,00-156,00 1,30 1,33 Svantaggiosa 100,00 1,00 180,00 100,00 180,00-175,00 1,75 1,78 Svantaggiosa Dati rilevati dal calcolo analitico della leva di 1 genere tenendo costante l intensità della forza Resistente e variando i bracci a e b misurata calcolata misurata misurata calcolata calcolata calcolata vantaggio 100,00 0,981 20,00 260,00 19,62-19,62 0,08 0,08 Vantaggiosa 100,00 0,981 40,00 240,00 39,24-39,24 0,16 0,17 Vantaggiosa 100,00 0,981 60,00 220,00 58,86-58,86 0,27 0,27 Vantaggiosa 100,00 0,981 80,00 200,00 78,48-78,48 0,39 0,40 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 180,00 98,10 98,10 0,55 0,56 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 160,00 117,72-117,72 0,74 0,75 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 140,00 137,34-137,34 0,98 1,00 Indifferente 100,00 0, ,00 120,00 156,96-156,96 1,31 1,33 Svantaggiosa 100,00 0, ,00 100,00 176,58-176,58 1,77 1,80 Svantaggiosa Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 8

9 -LEVA DI 2 GENERE Esercitazione di Laboratorio - Leve di genere Dati rilevati dalla prova pratica sulla leva di 2 genere svantaggiosa,tenendo misurata dinamom. misurata misurata calcolata calcolata dinamom. vantaggio 10,00 0,10 280,00 180,00-28,00 27,00 0,15 1,50 Svantaggiosa 25,00 0,25 280,00 180,00-70,00 72,00 0,40 1,60 Svantaggiosa 35,00 0,35 280,00 180,00-98,00 90,00 0,50 1,43 Svantaggiosa 50,00 0,50 280,00 180,00-140,00 135,00 0,75 1,50 Svantaggiosa 60,00 0,60 280,00 180,00-168,00 162,00 0,90 1,50 Svantaggiosa 75,00 0,75 280,00 180,00-210,00 207,00 1,15 1,53 Svantaggiosa 85,00 0,85 280,00 180,00-238,00 234,00 1,30 1,53 Svantaggiosa 100,00 1,00 280,00 180,00-280,00 279,00 1,55 1,55 Svantaggiosa 110,00 1,10 280,00 180,00-308,00 306,00 1,70 1,55 Svantaggiosa 125,00 1,20 280,00 180,00-336,00 342,00 1,90 1,58 Svantaggiosa Dati rilevati dal calcolo analitico della leva di 2 genere svantaggiosa, tenendo misurata dinamom. misurata misurata calcolata calcolata calcolata vantaggio 10,00 0, ,00 180,00-27,47 27,47 0,15 1,56 Svantaggiosa 25,00 0, ,00 180,00-68,67 68,67 0,38 1,56 Svantaggiosa 35,00 0, ,00 180,00-96,14 96,14 0,53 1,56 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 180,00-137,34 137,34 0,76 1,56 Svantaggiosa 60,00 0, ,00 180,00-164,81 164,81 0,92 1,56 Svantaggiosa 75,00 0, ,00 180,00-206,01 206,01 1,14 1,56 Svantaggiosa 85,00 0, ,00 180,00-233,48 233,48 1,30 1,56 Svantaggiosa 100,00 0, ,00 180,00-274,68 274,68 1,53 1,56 Svantaggiosa 110,00 1, ,00 180,00-302,15 302,15 1,68 1,56 Svantaggiosa 125,00 1, ,00 180,00-343,35 343,35 1,91 1,56 Svantaggiosa Dati rilevati dalla prova pratica sulla leva di 2 genere tenendo costante l intensità della forza Resistente e il braccio a e variando il braccio b. misurata dinamom. misurata misurata calcolata calcolata dinamom. vantaggio 50,00 0,50 280,00 260,00-140,00 143,00 0,55 1,10 Svantaggiosa 50,00 0,50 280,00 240,00-140,00 144,00 0,60 1,20 Svantaggiosa 50,00 0,50 280,00 220,00-140,00 143,00 0,65 1,30 Svantaggiosa 50,00 0,50 280,00 200,00-140,00 140,00 0,70 1,40 Svantaggiosa 50,00 0,50 280,00 180,00-140,00 135,00 0,75 1,50 Svantaggiosa 50,00 0,50 280,00 160,00-140,00 136,00 0,85 1,70 Svantaggiosa 50,00 0,50 280,00 140,00-140,00 140,00 1,00 2,00 Svantaggiosa 50,00 0,50 280,00 120,00-140,00 138,00 1,15 2,30 Svantaggiosa 50,00 0,50 280,00 100,00-140,00 135,00 1,35 2,70 Svantaggiosa 50,00 0,50 280,00 80,00-140,00 136,00 1,70 3,40 Svantaggiosa Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 9

10 Dati rilevati dal calcolo analitico della leva di 2 genere tenendo costante l intensità della forza Resistente e il braccio a e variando il braccio b. misurata calcolata misurata misurata calcolata calcolata calcolata vantaggio 50,00 0, ,00 260,00-137,34 137,34 0,528 1,08 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 240,00-137,34 137,34 0,572 1,17 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 220,00-137,34 137,34 0,624 1,27 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 200,00-137,34 137,34 0,687 1,40 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 180,00-137,34 137,34 0,763 1,56 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 160,00-137,34 137,34 0,858 1,75 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 140,00-137,34 137,34 0,981 2,00 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 120,00-137,34 137,34 1,145 2,33 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 100,00-137,34 137,34 1,373 2,80 Svantaggiosa 50,00 0, ,00 80,00-137,34 137,34 1,717 3,50 Svantaggiosa -LEVA DI 3 GENERE Dati rilevati dalla prova pratica sulla leva di 3 genere vantaggiosa,tenendo misurata dinamom. misurata misurata calcolata calcolata dinamom. vantaggio 10,00 0, ,00 280,00-18,00 14,00 0,05 0,50 Vantaggiosa 25,00 0, ,00 280,00-45,00 42,00 0,15 0,60 Vantaggiosa 35,00 0, ,00 280,00-63,00 56,00 0,20 0,57 Vantaggiosa 50,00 0, ,00 280,00-90,00 84,00 0,30 0,60 Vantaggiosa 60,00 0, ,00 280,00-108,00 98,00 0,35 0,58 Vantaggiosa 75,00 0, ,00 280,00-135,00 126,00 0,45 0,60 Vantaggiosa 85,00 0, ,00 280,00-153,00 154,00 0,55 0,65 Vantaggiosa 100,00 1, ,00 280,00-180,00 182,00 0,65 0,65 Vantaggiosa 110,00 1, ,00 280,00-198,00 196,00 0,70 0,64 Vantaggiosa 125,00 1, ,00 280,00-216,00 224,00 0,80 0,67 Vantaggiosa 135,00 1, ,00 280,00-234,00 238,00 0,85 0,65 Vantaggiosa 150,00 1, ,00 280,00-270,00 266,00 0,95 0,63 Vantaggiosa 160,00 1, ,00 280,00-279,00 280,00 1,00 0,65 Vantaggiosa 175,00 1, ,00 280,00-306,00 308,00 1,10 0,65 Vantaggiosa 185,00 1, ,00 280,00-324,00 322,00 1,15 0,64 Vantaggiosa Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 10

11 Dati rilevati dal calcolo analitico della leva di 3 genere vantaggiosa, tenendo misurata calcolata misurata misurata calcolata calcolata calcolata vantaggio R(g) R(N) a(mm) b(mm) MR(N*mm) MF(N*mm) Fm(N) V = F/R 10,00 0, ,00 280,00-17,66 17,66 0,063 0,64 vantaggiosa 25,00 0, ,00 280,00-44,15 44,15 0,158 0,64 vantaggiosa 35,00 0, ,00 280,00-61,80 61,80 0,221 0,64 vantaggiosa 50,00 0, ,00 280,00-88,29 88,29 0,315 0,64 vantaggiosa 60,00 0, ,00 280,00-105,95 105,95 0,378 0,64 vantaggiosa 75,00 0, ,00 280,00-132,44 132,44 0,473 0,64 vantaggiosa 85,00 0, ,00 280,00-150,09 150,09 0,536 0,64 vantaggiosa 100,00 0, ,00 280,00-176,58 176,58 0,631 0,64 vantaggiosa 110,00 1, ,00 280,00-194,24 194,24 0,694 0,64 vantaggiosa 125,00 1, ,00 280,00-220,73 220,73 0,788 0,64 vantaggiosa 135,00 1, ,00 280,00-238,38 238,38 0,851 0,64 vantaggiosa 150,00 1, ,00 280,00-264,87 264,87 0,946 0,64 vantaggiosa 160,00 1, ,00 280,00-282,53 282,53 1,009 0,64 vantaggiosa 175,00 1, ,00 280,00-309,02 309,02 1,104 0,64 vantaggiosa 185,00 1, ,00 280,00-326,67 326,67 1,167 0,64 vantaggiosa Dati rilevati dalla prova sulla leva di 3 genere tenendo costante l intensità della forza Resistente e il braccio b e variando il braccio a. misurata dinamom. misurata misurata calcolata calcolata dinamom. vantaggio 100,00 1,00 260,00 280,00-260,00 252,00 0,90 0,90 Vantaggiosa 100,00 1,00 240,00 280,00-240,00 238,00 0,85 0,85 Vantaggiosa 100,00 1,00 220,00 280,00-220,00 210,00 0,75 0,75 Vantaggiosa 100,00 1,00 200,00 280,00-200,00 196,00 0,70 0,70 Vantaggiosa 100,00 1,00 180,00 280,00-180,00 182,00 0,65 0,65 Vantaggiosa 100,00 1,00 160,00 280,00-160,00 154,00 0,55 0,55 Vantaggiosa 100,00 1,00 140,00 280,00-140,00 140,00 0,50 0,50 Vantaggiosa 100,00 1,00 120,00 280,00-120,00 112,00 0,40 0,40 Vantaggiosa 100,00 1,00 100,00 280,00-100,00 98,00 0,35 0,35 Vantaggiosa 100,00 1,00 80,00 280,00-80,00 84,00 0,30 0,30 Vantaggiosa 100,00 1,00 60,00 280,00-60,00 56,00 0,20 0,20 Vantaggiosa 100,00 1,00 40,00 280,00-40,00 42,00 0,15 0,15 Vantaggiosa 100,00 1,00 20,00 280,00-20,00 28,00 0,10 0,10 Vantaggiosa Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 11

12 Dati rilevati dal calcolo analitico della leva di 3 genere tenendo costante l intensità della forza Resistente e il braccio b e variando il braccio a. misurata calcolata misurata misurata calcolata calcolata calcolata vantaggio 100,00 0, ,00 280,00-255,06 255,06 0,911 0,93 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 280,00-235,44 235,44 0,841 0,86 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 280,00-215,82 215,82 0,771 0,79 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 280,00-196,20 196,20 0,701 0,71 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 280,00-176,58 176,58 0,631 0,64 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 280,00-156,96 156,96 0,561 0,57 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 280,00-137,34 137,34 0,491 0,50 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 280,00-117,72 117,72 0,420 0,43 Vantaggiosa 100,00 0, ,00 280,00-98,10 98,10 0,350 0,36 Vantaggiosa 100,00 0,981 80,00 280,00-78,48 78,48 0,280 0,29 Vantaggiosa 100,00 0,981 60,00 280,00-58,86 58,86 0,210 0,21 Vantaggiosa 100,00 0,981 40,00 280,00-39,24 39,24 0,140 0,14 Vantaggiosa 100,00 0,981 20,00 280,00-19,62 19,62 0,070 0,07 Vantaggiosa OSSERVAZIONI Durante lo svolgimento della prova sono state verificate le leggi di proporzionalità delle leve, sia per quel che riguarda le leve di 1, 2, 3 genere. Inoltre facendo un confronto tra i dati raccolti con la prova e i dati ricavati analiticamente possiamo dire che la prova effettuata è attendibile poiché i nostri dati si discostano di poco da quelli analitici. Tali valori si discostano per i seguenti motivi: la sensibilità dei dinamometri non consente di effettuare una misura precisa dei valori di forza Resistente poiché l intervallo di 0,1N corrisponde ad un intervallo in grammi di 10,19g e quindi ne risulta un approssimazione per eccesso o per difetto dei valori da noi misurati; la condizione di asta in posizione orizzontale per avere l equilibrio non è garantita al 100% poiché noi approssimativamente (ad occhio) lo stabiliamo; questo determina una variazione (seppur minima) della forza Motrice necessaria per avere l equilibrio; sarebbe opportuno per verificare la posizione orizzontale dell asta avere a disposizione una piccola bolla d aria (livella); errori durante la lettura dei dinamometri dovuti all operatore (errore di parallasse) o dovuti allo strumento (strumento non tarato per verificare questo si deve sempre vedere se in posizione di scarico l indice del dinamometro è in corrispondenza dello zero ); la limitazione nell effettuare prove,soprattutto con la leva di 2 genere, poiché diminuendo il braccio della forza Motrice, i valori della forza Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 12

13 Motrice stessa risultano troppo elevati per il nostro dinamometro che ha un campo di misura limitato da 0 a 2N; se si effettua la prova rilevando con il calibro i valori di a e di b si incontreranno delle difficoltà nel rilevare una misura attendibile del punto di applicazione delle forze rispetto al fulcro e si potrebbero commettere degli errori legati alla lettura dello strumento da parte di operatori diversi; CONCLUSIONI Dopo aver effettuato la prova possiamo dire di aver verificato in modo corretto la validità delle leggi delle leve di 1, 2, 3 genere; abbiamo verificato che la forza che ha il braccio più piccolo risulterà sempre quella con la maggiore intensità; inoltre abbiamo verificato come per avere la condizione di equilibrio il momento della forza Motrice deve essere uguale e contrario del momento della forza Resistente, verificando quindi che la sommatoria dei momenti che agiscono sulla trave deve essere uguale a zero. Prof. Digirolamo Fabrizio Pagina 13

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